package com.xxy.graph;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;

/**
 * @author xxy
 * @create 2021 3 24 8:32
 */
public class Graph {
    private ArrayList<String> vertexList;//存储顶点集合
    private int[][] edges;//存储对应的邻接矩阵
    private int numOfEdges;//表示表的数目
    private boolean[] isVisited;
    public static void main(String[] args) {

        int n=6;
        String[] vertexs={"1","2","3","4","5"};
        Graph graph = new Graph(n);
        for(String vertex:vertexs){
            graph.insertVertex(vertex);
        }
        //添加边
        graph.insetEdge(1,2,2);//A-B
        graph.insetEdge(1,3,1);//A-C
        graph.insetEdge(2,4,5);//B-C
        graph.insetEdge(2,5,4);//B-D
        graph.showGraph();
        /*graph.insetEdge(1,4,1);//B-E
        graph.showGraph();
        graph.dfs();
        graph.bfs();*/
    }
    public Graph(int n) {
        vertexList=new ArrayList<>(n);
        edges=new int[n][n];
        numOfEdges=0;
        isVisited=new boolean[n];
    }
    //插入节点
    public void insertVertex(String vertex){
        vertexList.add(vertex);
    }

    //得到第一个邻接节点的下标
    public int getFirstNeighbor(int index) {
        for (int j = 0; j < vertexList.size(); j++) {
            if(edges[index][j]>0){
                return j;
            }
        }
        return -1;
    }
    //根据第一个邻接节点的下标，来获取下一个邻接节点
    public int getNextNeighbor(int v1,int v2){
        for (int j = v2 + 1; j < vertexList.size(); j++) {
            if (edges[v1][j] > 0) {
                return j;
            }
        }
        return -1;
    }
    private void dfs(boolean[] isVisited,int i) {
        //首先访问该节点，输出
        System.out.print(vertexList.get(i)+"->");
        //将节点设置为已经访问
        isVisited[i]=true;
        //查找节点i的第一个邻接节点
        int w =getFirstNeighbor(i);
        while (w!=-1){//说明存在邻接节点
            //如果没有被访问
            if(!isVisited[w]){
                //递归
                dfs(isVisited,w);
            }
            //如果已经被访问
            w=getNextNeighbor(i,w);
        }
    }

    //对于非连通图
    public void dfs() {
        //遍历所有的节点进行回溯
        for (int i = 0; i < vertexList.size(); i++) {
            if (!isVisited[i]) {
                dfs(isVisited,i);
            }
        }
    }

    //广度优先
    private void bfs(boolean[] isVisited, int i) {
        int u;//表示队列的头结点对应的下标
        int w;//邻接节点
        //队列，记录节点访问的顺序
        LinkedList<Integer> queue =new LinkedList<>();
        //访问节点，输出信息
        System.out.print(getValueByIndex(i)+"->");
        //标记已读
        isVisited[i]=true;
        //将节点入队
        queue.addLast(i);
        while (!queue.isEmpty()){
            //取出队列的头结点
            u=queue.removeFirst();
            //得到第一个邻接节点的下标w
            w=getFirstNeighbor(u);
            while (w!=-1){
                //是否访问过
                if(!isVisited[w]){
                    //输出信息
                    System.out.print(getValueByIndex(w)+"->");
                    //标记访问
                    isVisited[w]=true;
                    //入队
                    queue.addLast(w);
                }
                w=getNextNeighbor(u,w);//体现出广度优先
            }
        }
    }

    //对于非联通图
    public void bfs() {
        for(int i=0;i<getNumOfVertex();i++){
            if (!isVisited[i]) {
                bfs(isVisited,i);
            }
        }
    }

    //添加边
    public void insetEdge(int v1, int v2, int weight) {
        edges[v1][v2]=weight;
        edges[v2][v1]=weight;
        numOfEdges++;
    }
    //返回返回边的个数
    public int getNumOfEdges(){
        return numOfEdges;
    }
    //返回顶点的个数
    public int getNumOfVertex(){
        return vertexList.size();
    }
    //返回节点i对应的数据
    public String getValueByIndex(int i) {
        return vertexList.get(i);
    }

    //返回v1和v2的权值
    public int getWeight(int v1, int v2) {
        return edges[v1][v2];
    }
    //遍历图
    public void showGraph() {
        for (int[] link : edges) {
            System.out.println(Arrays.toString(link));
        }
    }
}
